[发明专利]感应线圈与熔炉一体型感应加热式低温熔炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应线圈与熔炉一体型感应加热式低温熔炉，具体而言，涉及一种通过感应加热(induction heating)方式对放射性废弃物、普通产业废弃物、陶瓷材料、金属材料等物质进行加热及熔融时使用的感应加热式低温熔炉(Cold Crucible Induction Melter：CCIM)。

背景技术

目前为止，为了对放射性废弃物、普通产业废弃物、陶瓷材料、金属材料等进行加热并熔融而采用感应加热方式的感应加热式低温熔炉(CCIM)都在感应线圈内侧使用水冷管(water cooled pipe)或水冷格栅(water cooled segment)。

当由于施加在感应线圈上的高频电流而在水冷格栅中引起感应电流，并由于分布于水冷格栅之间的电磁场而在感应加热式低温熔炉(CCIM)内的熔融物中引起感应电流，则由焦耳效应(Joule′s effect)使熔融物被加热。在此情况下，感应线圈持预定间距位于水冷格栅的外侧，仅仅起到使高频电流通过的作用。

有关这种水冷格栅在感应线圈的内侧持预定间距形成的感应加热式低温熔炉(CCIM)的现有技术公开于德国专利518,499，美国专利3,223,519，美国专利3,461,215，美国专利4,058,668，美国专利6,144,690，美国专利6,613,291。

然而，这种现有技术下的感应加热式低温熔炉(CCIM)存在着位于感应线圈内侧的水冷格栅消耗大量电能的缺点。

并且，现有技术中的感应加热式低温熔炉(CCIM)中设置的感应线圈大多设置为水平，设计所针对的目的主要为熔融物的熔融，并不包含能使熔融物易于排出的功能。

而且，现有技术中采用的是通过在熔融物排出口设置滑动门，当打开门时传递熔融物的热量，经过一定时间后便从下部排出熔融物的原理。然而这种情况的问题在于，由于在熔融物排出的过程中温度将会下降，于是对于熔点(melting point)较高的陶瓷材料或金属等来说，其材料的一部分将会凝固，降低流动性，因而难以将熔融物顺畅地排出。

另有一种熔融物的排出方法为，排出管采用铬镍铁合金(Inconel)等的密闭管，在该管周围缠绕感应线圈并加热铬镍铁合金管而排出熔融物。然而这种情况下在排出熔点高于铬镍铁合金管的金属(例如贵金属等)方面存在限度。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种通过使感应线圈本身同时起到水冷格栅作用，以使感应电流直接传递给感应加热式低温熔炉(CCIM)内的熔融物，从而既能大幅改善能效，还能简化感应加热式低温熔炉(CCIM)结构的感应线圈与熔炉一体型感应加热式低温熔炉。

而且，本发明的目的还在于提供一种即使在选用陶瓷材料或高熔点的金属性材料的情况下也能使熔融物顺畅地排出的感应线圈与熔炉一体型感应加热式低温熔炉。

技术方案

为了达到上述目的，根据本发明的感应线圈与熔炉一体型感应加热式低温熔炉利用凭借施加于感应线圈上的高频电流而产生于水冷格栅中的感应电流对废弃物进行加热并使之熔融，其特征在于，所述水冷格栅与感应线圈被上下布置，从而由所述感应线圈产生的感应电流直接传递至所述废弃物的熔融物。

其特征在于，所述水冷格栅由内部形成有U字形冷却通道的多个垂直型水冷格栅集合而成，所述垂直型水冷格栅被构成为使冷却介质分配成多个单位组而进行循环。

其特征在于，所述感应线圈的下侧具有朝熔融物的排出方向偏心于一侧的向下倾斜的形状的水冷底板，以将熔融物向格栅型熔融物排出部侧收集，而所述感应线圈形成为倾斜的形状，以与所述熔融物的排出方向一致。

其特征在于，所述感应线圈在与所述熔融物接触的内侧面上形成有耐热性陶瓷涂层。

其特征在于，所述感应线圈为多个感应线圈线条上下层叠的结构，所述多个感应线圈线条之间插入有陶瓷材料。

其特征在于，所述水冷底板的下侧具有格栅型熔融物排出部，以将通过所述水冷底板收集的熔融物排出，所述格栅型熔融物排出部的上面形成为指向形成于中央部的熔融物排出口的向下倾斜面，而从所述熔融物排出口向下侧延伸形成而用于使熔融物通过的熔融物排出口水冷格栅周围配备有感应线圈。

有益效果